DE1247066B

DE1247066B - Fuel injection valve for externally ignited internal combustion engines

Info

Publication number: DE1247066B
Application number: DES86378A
Authority: DE
Inventors: Jean Georges Cadiou
Original assignee: Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Citroen SA
Priority date: 1962-08-02
Filing date: 1963-07-25
Publication date: 1967-08-10

Description

Kraftstoff-Einspritzventil für fremdgezündete Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft ein Kraftstoff-Einspritzventil für fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit einem durch den Kraftstoffdruck in Strömungsrichtung des Kraftstoffs gegen Federkraft öffnenden Ventilglied, das endseitig in Bohrungen in einem Ventilkörper axial geführt und dessen Ventilsitz in Strömungsrichtung vor einer abströmseitigen Führung angeordnet ist.Fuel injection valve for spark ignition internal combustion engines The invention relates to a fuel injection valve for spark ignition internal combustion engines with one by the fuel pressure in the direction of flow of the fuel against spring force opening valve member which is guided axially at the end in bores in a valve body and its valve seat is arranged in the direction of flow in front of a guide on the downstream side is.

Die Zuführung des Kraftstoffs zu den Verbrennungsräumen einer Brennkraftmaschine war bisher vor allem bei Dieselmotoren üblich, führt sich jedoch mehr und mehr auch bei Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung ein, da sie eine besonders wirtschaltliche Ausnutzung des Kraftstoffs ermöglicht. Die An-Z, an die Einspritzeinrichtungen für Brennkraftmaschinen dieser beiden Typen sind jedoch teilweise unterschiedlich. Zwar wird in beiden Fällen eine genaue Bemessung der bei jedem Arbeitsspiel einzuspritzenden Kraftstoffmenge und eine sehr genaue Einstellung des Kraftstoffdrucks verlangt, bei dem das Einspritzventil sich öffnet, die Unterschiede in der Arbeitstemperatur und dem Arbeitsdruck in der Brennkammer bringen jedoch in den beiden Fällen auch unterschiedliche Anforderungen an die Arbeitsweise des Ventils mit sich. So ist es bei einem Dieselmotor mit seinem hohen Arbeitsdruck und seiner hohen Arbeitstemperatur am Ende der Hubbewegung des Kolbens am günstigsten, den Kraftstoff in Form eines Düsenstrahles einzuspritzen, um das Eindringen des Kraftstoffs in das hochkomprimierte Medium in der Brennkammer zu erleichtern. Bei Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung dagegen ist das Kompressionsverhältnis meist relativ gering, dementsprechend ist es vorteilhafter, zur Erzielung einer homogenen Mischung von Brennstoff und Luft den Kraftstoff durch das Einspritzventil in möglichst feiner gleichmäßiger Verteilung einzuführen, d. h. ihn möglichst weitgehend zu zerstäuben.The supply of fuel to the combustion chambers of an internal combustion engine was previously common for diesel engines, but is also becoming more and more popular in internal combustion engines with spark ignition, as they are particularly economical Allows utilization of the fuel. The An-Z, to the injectors for Internal combustion engines of these two types are, however, partly different. Though In both cases, an exact dimensioning of the amount to be injected with each work cycle is provided Requires the amount of fuel and a very precise setting of the fuel pressure, at which the injector opens, the differences in working temperature and the working pressure in the combustion chamber bring in both cases as well different requirements for the operation of the valve. So is it is the case with a diesel engine with its high working pressure and its high working temperature At the end of the stroke movement of the piston, it is best to use the fuel in the form of a Injected jet stream to prevent the fuel from penetrating into the highly compressed To facilitate medium in the combustion chamber. In internal combustion engines with spark ignition on the other hand, the compression ratio is usually relatively low, accordingly it is more advantageous to achieve a homogeneous mixture of fuel and air the fuel through the injection valve in the finest possible even distribution introduce, d. H. to atomize it as much as possible.

Dementsprechend lassen sich auch Konstruktionsmerkmale von Einspritzventilen für Dieselmotoren nicht oder nur sehr begrenzt für Einspritzventile für Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung verwenden.Design features of injection valves can also be determined accordingly not for diesel engines or only to a very limited extent for injection valves for internal combustion engines use with spark ignition.

Ein typisches Einspritzventil für Dieselir_otoren ist in der deutschen Patentschrift 835 671 beschrieben. Bei diesem Ventil ist ein Ventilglied im Ventilkörper mittels zweier an den beiden Enden des Ventilgliedes vorgesehener zylindrischer Paßflächen geführt, und weiterhin ist eine konische Paßfläche vorgesehen, die zusammen mit der benachbarten zylindrischen Paßfläche der Abdichtung im Ventilkörper dient. Der Kraftstoffaustritt erfolgt durch einen axialen Kanal, der das abströmseitige Führungsende des Ventilgliedes zentral durchsetzt, so daß man - wie für Dieselmotoren angestrebt - einen konzentrierten Düsenstrahl erhält.A typical injection valve for diesel engines is in German Patent 835,671. In this valve there is a valve member in the valve body by means of two cylindrical ones provided at the two ends of the valve member Out mating surfaces, and further a conical mating surface is provided, which together serves with the adjacent cylindrical mating surface of the seal in the valve body. The fuel is discharged through an axial channel, which is the downstream Leading end of the valve member penetrated centrally, so that - as for diesel engines strived for - receives a concentrated jet.

Auch in den USA.-Patentschriften 2 210 783 und 2 263 197 sind für den Einsatz bei Dieselmotoren bestimmte Einspritzventile beschrieben. Bei dem ersten Ventil sind am Umfang des abströmseitigen Ventilgliedendes Nuten vorgesehen, die sich über die gesamte axiale Länge dieses Endes erstrecken. Aus diesen Nuten treten wieder konzentrierte Kraftstoffstrahlen aus, die sich in einem Punkt treffen. Bei dem zweiten dieser bekannten Ventile werden die Kraftstoffausströmkanäle durch schräge Abflachungen am Umfang des abströmseitigen Ventilgliedendes begrenzt, es entstehen dadurch einzelne Düsen, die zu einer Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des in Form von Düsenstrahlen austretenden Kraftstoffes führen. Bei beiden bekannten Ventilen gelangt der strahlförmig ausgespritzte Kraftstoff von den Austrittsdüsen unmittelbar in die Brennkammer, ohne daß zuvor eine Zerstäubung erfolgt, so daß diese Ventile für den Einsatz bei Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung nicht gut einsetzbar sind.Also in U.S. Patents 2,210,783 and 2,263,197 are for The use of certain injection valves in diesel engines is described. The first Valve are provided on the circumference of the downstream valve member end of the grooves extend over the entire axial length of this end. Step out of these grooves again concentrated fuel jets that meet at one point. at The second of these known valves, the fuel outflow channels are inclined Flattened areas on the circumference of the downstream end of the valve member are limited, they arise as a result, individual nozzles that lead to an increase in the flow velocity of the in Lead form of nozzle jets escaping fuel. With both known valves the jet-shaped fuel arrives directly from the outlet nozzles into the combustion chamber without prior atomization, so that these valves cannot be used well for use in internal combustion engines with external ignition.

Ein zur Verwendung bei Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung bestimmtes Kraftstoffeinspritzventil ist in der USA.-Patentschrift 2 753 217 beschrieben. Bei diesem Ventil soll eine feine Verteilung des in die Brennkammer eingeführten Kraftstoffs erreicht werden. Der Kraftstoff strömt zunächst durch Kanäle, die durch Abflachungen des abströmseitigen Ventilgliedendes begrenzt sind und einen konstanten Durchflußquerschnitt aufweisen, die endgültige Begrenzung des Austrittsquerschnitts wird jedoch durch eine in axialer Verlängerung dieser Abflachungen vorgesehene Konusfläche bestimmt, die mit der öffnung des Ventilkörpers zusammenwirkt. Die austretende Kraftstoffmenge hängt also von dem Produkt aus dem Durchmesser der Bohrung in dem Ventilkörper und der Breite des zwischen Ventilgliedende und Ventilkörper entstehenden Ringspaltes ab. Da man letzteren Ringspalt nicht beliebig klein machen kann, wenn man zu beherrschbaren Fertigungstoleranzen für die Herstellung der verschiedenen Paßflächen des Ventilgliedes kommen will, bleibt zur Erzielung kleiner einzuspritzender Kraftstoffmengen nur der Weg gangbar, daß man den Bohrungsdurchmesser verkleinert. Auch dies führt jedoch zu fertigungstechnischen Schwierigkeiten, da man dann zu sehr kleinen Bauteilen kommt, die mit höchster Genauigkeit hergestellt werden müssen.One intended for use in internal combustion engines with spark ignition Fuel injector is described in U.S. Patent 2,753,217. at this valve is intended to ensure a fine distribution of the fuel introduced into the combustion chamber can be achieved. The fuel first flows through channels created by flattened areas of the downstream valve member end are limited and a constant flow cross-section have the final limit of the outlet cross-section is, however, provided by a conical surface provided in the axial extension of these flattened areas determined, which cooperates with the opening of the valve body. The amount of fuel leaking so depends on the product of the diameter of the bore in the valve body and the width of the annular gap between the end of the valve member and the valve body away. Since you cannot make the latter annular gap as small as you want if you can control it Manufacturing tolerances for the manufacture of the various mating surfaces of the valve member wants to come, only remains to achieve small amounts of fuel to be injected the way feasible that one reduces the bore diameter. However, this also leads to manufacturing difficulties, since one then has to do with very small components that must be manufactured with the highest accuracy.

Ähnliche herstellungstechnische Schwierigkeiten ergeben sich auch für das in der deutschen Patentschrift 478 898 beschriebene Einspritzventil, das ebenfalls für Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung bestimmt ist. Der Durchflußquerschnitt für den Kraftstoff wird durch das Zusammenwirken einer Ringkante am Ventilglied mit einer Ringkante einer zylindrischen Bohrung des Ventilkörpers bestimmt; der Durchflußquerschnitt hängt also ebenfalls vom Durchmesser des Ventilgliedes ab, und man ist zur Erzielung kleiner Durchflußquerschnitte für den Kraftstoff zu einer unerwünschten Miniaturisierung der Gesamtabmessungen des Ventils gezwungen. Verwendet man nämlich einen sehr spitzen Kegel, so bekommt man einen sehr engen Ringkanal größerer Länge als Kraftstoffaustrittskanal, so daß der Kraftstoff den Kanal in laminarer Strömung verläßt, sich also schlecht zerstäuben läßt. Stellt man den Kegel mit einem stumpferen Scheitelwinkel her, so leidet die Genauigkeit, mit der sich der Durchflußquerschnitt bestimmen läßt; geringe Axialverschiebungen des Ventilgliedes führen dann nämlich bereits zu großen Querschnittsänderungen. Zudem taucht das abströmseitige Ventilgliedende aus der Führung aus, so daß die Fertigungstoleranzen auch aus diesem Grund verhältnismäßig eng gewählt werden müssen.Similar manufacturing difficulties also arise for the injection valve described in German patent specification 478 898, the is also intended for internal combustion engines with spark ignition. The flow area for the fuel is through the interaction of an annular edge on the valve member determined with an annular edge of a cylindrical bore of the valve body; the The flow cross-section also depends on the diameter of the valve member, and one is to achieve small flow cross-sections for the fuel to one forced undesirable miniaturization of the overall dimensions of the valve. Used if you have a very pointed cone, you get a very narrow ring channel greater length than the fuel outlet channel, so that the fuel flows into the channel laminar flow leaves, so it is difficult to atomize. If you put the cone with a more obtuse vertex angle, the accuracy with which the the flow cross-section can be determined; small axial displacements of the valve member then already lead to large changes in cross-section. In addition, the downstream side is submerged Valve member end from the guide, so that the manufacturing tolerances from this Reason must be chosen relatively narrow.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde. ein Kraftstoff-Einspritzventil für fremdgezündete Brennkraftmaschinen anzugeben, dessen Herstellung nicht mit der Einhaltung unbequemer Fertigungstoleranzen verbunden ist, das aber dennoch eine äußerst feine Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffs zu erzielen gestattet.The invention is therefore based on the object. a fuel injector for spark-ignition internal combustion engines, the manufacture of which does not coincide with the Compliance with inconvenient manufacturing tolerances is connected, but that is still a to achieve extremely fine atomization of the injected fuel.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das abströmseitige Ende des Ventilgliedes in an sich bekannter Weise an seinem Umfang gleichmäßig verteilte und sich in axialer Richtung nur über seinen zuströmseitigen Bereich erstrechende Abflachungen aufweist und daß der abströmseitige Abschnitt der das Ventilgliedende aufnehmenden Bohrung des Ventilkörpers in an sich bekannter Weise entlang einer Ringkante zu einer Bohrung größeren Durchmessers erweitert ist, deren zylindrische Innenfläche zusammen mit einer gleichfalls zylindrischen Außenfläche des Ventilgliedendes einen ringförmigen Spritzspalt bildet, wobei der durch die Ringkante begrenzte Bohrungsabschnitt größeren Durchmessers und die Abflachungen derart zusammenwirken, daß der für den Kraftstoffzufluß zu dem Ringspalt verfügbare Durchflußquerschnitt je nach dem Hub des Ventilgliedes verschieden groß und bei auf dem Ventilsitz aufliegendem Ventilglied abgesperrt ist.This object is achieved according to the invention in that the downstream The end of the valve member is evenly distributed around its circumference in a manner known per se and extending in the axial direction only over its upstream area Has flattened areas and that the downstream section of the valve member end receiving bore of the valve body in a known manner along a Ring edge is expanded to a bore of larger diameter, whose cylindrical Inner surface together with a likewise cylindrical outer surface of the valve member end forms an annular spray gap, the bore section delimited by the annular edge Larger diameter and the flats cooperate in such a way that the for the Fuel flow to the annular gap, available flow area depending on the stroke of the valve member of different sizes and with the valve member resting on the valve seat is locked.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Einspritzventils hat den Vorteil, daß sie den Rahmen einer üblichen Präzisionsfeinmechanik nicht überschreitet; sie ist auch nicht kostspielig, da die Einzelheiten der Fertigungstoleranzen derart sind, daß sich die Bearbeitung aller Teile ohne Schwierigkeiten durchführen läßt. Durch den Ringspalt wird der Kraftstoff sehr fein zerstäubt. Trotz des Ringspaltes bleibt aber das abströmseitige Ventilgliedende bei allen Hubstellungen in seiner Führung, was sich auf die genannten Herstellungserleichterungen entscheidend auswirkt.The manufacture of the injection valve according to the invention has the advantage that it does not go beyond the scope of customary precision mechanics; she is also not costly, as the details of the manufacturing tolerances are so are that the machining of all parts can be carried out without difficulty. The fuel is very finely atomized through the annular gap. Despite the annular gap but the downstream end of the valve member remains in its position in all stroke positions Leadership, which has a decisive effect on the aforementioned manufacturing facilities.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Dabei zeigt in der Zeichnung F i g. 1 einen schematischen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgeführtes Einspritzventil in geschlossenem Zustand, F i g. 2 einen Querschnitt längs der Schnittlinie A-A der F i g. 1, F i g. 3 eine vergrößert dargestellte Seitenansicht der aus dem Einspritzventil gemäß F i g. 1 ausgebauten Ventilnadel, F i g. 4 eine vergrößert dargestellte Seitenansicht des Abschlußgliedes der Ventilnadel in der Abschlußstellung, F i g. 5 das Abschlußglied der Ventilnadel gemäß F i g. 4 in der Öffnungsstellung, F i g. 6 einen Querschnitt durch das Abschlußglied längs der Schnittlinie B-B der F i g. 3 in stark vergrößerter Darstellung, F i g. 7 einen Schnitt durch die am oberen Ende der Ventilnadel sitzende Druckscheibe, F i g. 8 eine Aufsicht auf die Scheibe gemäß Fig.7.To further explain the invention, the following is based on the Drawing an embodiment described in more detail. It shows in the drawing F i g. 1 shows a schematic axial section through an embodiment according to the invention Injection valve in the closed state, FIG. 2 shows a cross section along the cutting line A-A of FIG. 1, Fig. 3 shows an enlarged side view of the from FIG Injection valve according to FIG. 1 valve needle removed, FIG. 4 an enlarged illustrated side view of the closing element of the valve needle in the closing position, F i g. 5 the terminating element of the valve needle according to FIG. 4 in the open position, F i g. 6 is a cross-section through the terminating member along section line B-B of FIG F i g. 3 in a greatly enlarged representation, FIG. 7 a section through the am upper end of the valve needle seated thrust washer, F i g. 8 a top view of the Washer according to Fig. 7.

Bei dem Einspritzventil gemäß der Erfindung ist der Ventilkörper 1 mit einem zentralen, mehrfach abgesetzten Kanal versehen, der für die Zufuhr des Kraftstoffes unter Überdruck bestimmt ist. Der Ventilkörper ist in eine Haltehülse 3 eingeschoben und in dieser durch einen Anschlußstutzen 4 festgelegt, welcher in ein Innengewinde 5 der Haltehülse 3 eingeschraubt ist und den üblichen Anschluß 6 zur.Verbindung des Einspritzventils mit der Einspritzpumpe enthält.In the injection valve according to the invention, the valve body is 1 provided with a central, repeatedly separated channel, which is used for the supply of the Fuel is determined under overpressure. The valve body is in a holding sleeve 3 inserted and fixed in this by a connection piece 4, which in an internal thread 5 of the holding sleeve 3 is screwed in and the usual connection 6 for connecting the injection valve to the injection pump.

Der Ventilkörper 1 enthält zwei koaxiale zylindrische Kammern 7 und 8, die miteinander durch einen engeren Kanal 9 verbunden sind, der ebenfalls koaxial zu den Kammern liegt und durch den der Schaft des Ventilgliedes 10 hindurchragt.The valve body 1 contains two coaxial cylindrical chambers 7 and 8 which are connected to one another by a narrower channel 9 which is also coaxial to the chambers and through which the shaft of the valve member 10 protrudes.

Die am unteren Ende des Einspritzventils befindliche Kammer 7 enthält einerseits eine konische Sitzfläche 11, auf die sich das Abschlußglied 12, das sich am unteren Teil des Ventilgliedes 10 befindet, aufsetzt, und eine zylindrische Führung 13, in der ein Kolbenschieberteil 14 des Abschlußgliedes 12 geführt ist und die in ihrem unteren Abschnitt 15 auf einen nur etwas größeren Durchmesser derart ausgedreht ist, daß in Verbindung mit dem entsprechenden Profil des unteren Abschnittes des Ventilgliedes eine ringförmige Kraftstoff-Austrittsöffnung 16 gebildet wird.The chamber 7 located at the lower end of the injection valve contains, on the one hand, a conical seat surface 11 on which the closure member 12, which is located on the lower part of the valve member 10 , sits, and a cylindrical guide 13 in which a piston slide part 14 of the closure member 12 is guided and which is turned in its lower portion 15 to a slightly larger diameter in such a way that an annular fuel outlet opening 16 is formed in connection with the corresponding profile of the lower portion of the valve member.

Die Kammer 8 dient zur Unterbringung einer Feder 17, die sich auf den Boden der Kammer abstützt und die axiale Führung des Ventilgliedes 10 mittels einer Führungsbuchse 25 gestattet, weiche in dem oberen zylindrischen Teil der Kammer 8 mit Gleitpassung axial geführt ist.The chamber 8 is used to accommodate a spring 17, which is on supports the bottom of the chamber and the axial guidance of the valve member 10 allowed by means of a guide bush 25, soft in the upper cylindrical Part of the chamber 8 is guided axially with a sliding fit.

Das Ventilglied 10, dessen größter Durchmesser im Schaftteil - abgesehen von dem Abschlußglied 12 - kleiner sein muß als der des Kanals 9, um es in den Ventilkörper einsetzen zu können. ist einerseits dem Druck des mittels des Ventils einzuspritzenden flüssigen Kraftstoffes und andererseits der Kraft oder Spannung der Schließfeder 17 unterworfen.The valve member 10, whose largest diameter in the shaft part - apart of the closure member 12 - must be smaller than that of the channel 9 in order to get it into the valve body to be able to use. is on the one hand the pressure to be injected by means of the valve liquid fuel and on the other hand the force or tension of the closing spring 17 subject.

Wenn man die F i g. 4 und S betrachtet, so erkennt man, daß das Abschlußglied 12 eine kegelige Schulter 18 aufweist, die sich dichtend auf die Ventilsitzfläche 11 auflegen kann, . und einen zylindrischen Kolbenschiebertei114 aufweist, dessen Durchmesser nur sehr wenig kleiner ist als der Innendurchmesser der zylindrischen Bohrung 13 der Kammer 7, um zwischen der Innenfläche der Bohrung und der äußeren Mantelfläche des Kolbenschieberteiles eine ausreichende Abdichtung zu erhalten.If you look at the F i g. 4 and S, one recognizes that the terminating element 12 has a conical shoulder 18 which is sealingly on the valve seat surface 11 can hang up,. and a cylindrical spool part 114, the Diameter is very little smaller than the inner diameter of the cylindrical Bore 13 of the chamber 7 to between the inner surface of the bore and the outer To obtain a sufficient seal on the outer surface of the piston valve part.

Die Bearbeitung der konischen Sitz- bzw. Abschlußgliedfläche sowie der zylindrischen Fültiungs-und Dichtungsflächen muß mit sehr hoher Genauigkeit erfolgen, um eine einwandfreie Passung und Abdichtung zu erzielen.The machining of the conical seat or end member surface as well the cylindrical filling and sealing surfaces must be made with a very high degree of accuracy to achieve a perfect fit and seal.

Der Kolbenschieberteil 14, der von der Zylinderfläche 13 geführt wird, hat axial begrenzte seitliche Anflachungen 19, die gleichmäßig über seinen Umfang verteilt sind und zwischen dem Ventilglied und dem Ventilkörper mehrere schmale Durchlässe 20 ergeben, durch welche der Kraftstoff hindurchfließen kann. Diese Anflachungen sind nur in dem oberen Abschnitt des Kolbenschieberieiles 14 derart vorgesehen, daß sie in der Schließstellung des Einspritzventils nicht in die Ausströmöffnung 16 münden. Ihre Anzahl und die Anflachungstiefe sind in der Weise bestimmt, daß man von dem Durchflußquerschnitt ausgeht, den man erhalten will. Dieser Durchflußquerschnitt entspricht ungefähr dem Querschnitt der Ausströmöfinung und hängt einerseits von dem kleinsten einzuspritzenden Flüssigkeitsvolumen derart ab. daß dabei eine ausreichende Geschwindigkeit der Spritzstrahlen erzielt wird, und andererseits von dem größten auszuspritzenden Flüssigkeitsvolumen, bei dem der notwendige Ausspritzdruck keine zu hohe Druckwerte erreichen soll. Der durch diese Anflachungen bestimmte Durchflußquerschnitt hat den Vorteil, daß er während der gesamten Dauer des Einspritzvorganges konstant bleibt.The piston slide part 14, which is guided by the cylinder surface 13, has axially limited lateral flats 19, which are uniform over its circumference are distributed and between the valve member and the valve body several narrow Passages 20 result through which the fuel can flow. These flats are only provided in the upper section of the piston slide part 14 in such a way that that they do not enter the discharge opening in the closed position of the injection valve 16 open. Their number and the flattening depth are determined in such a way that one starts from the flow area that one wants to obtain. This flow area corresponds approximately to the cross-section of the outflow opening and depends on the one hand the smallest volume of liquid to be injected. that a sufficient Speed of the jets is achieved, and on the other hand of the greatest Volume of liquid to be ejected at which the necessary ejection pressure does not exist should reach too high pressure values. The flow cross-section determined by these flat areas has the advantage that it remains constant for the entire duration of the injection process remain.

Der Kolbenschieberteil 14 geht an seinem unieren Ende in eine Einschnürung 21 über, an die sich ein divergent konischer Ansatz 22 anschließt, der den aus der ringförmigen Austrittsöffnung 16 austretenden Flüssigkeitsstrahl ablenkt und seine feine Zerstäubung bewirkt. Dieser konische Ansatz 22 liegt dauernd außerhalb des Ventilkörpers 1.The piston slide part 14 goes into a constriction at its lower end 21 over, to which a divergent conical approach 22 connects, which from the annular outlet opening 16 deflects exiting liquid jet and its causes fine atomization. This conical approach 22 is permanently outside the Valve body 1.

Wenn das Ventilglied geschlossen ist, wirkt der Druck des flüssigen Kraftstoffes auf den Kreisquerschnitt des Ventilgliedes in der Höhe der Austrittsöffnung des Kanals 9 (Durchmesser d1). Wenn die Kraft, die der Druck des Kraftstoffes ausübt, die Gegenkraft der Feder 17 übersteigt, hebt sich die konische Fläche 18 von der Sitzfläche 11 ab und der Flüssigkeitsdruck wirkt dann sofort auf den Querschnitt des Kolbenschieberteiles 14, dessen Durchmesser d2 ist. Da der Durchmesser d2 deutlich größer ist als der Durchmesser d 1, wird die durch den K raftsiofidruck auf das Ventilglied 10 ausgeübte Kraft erhöht und die öffnungsbewegung ganz beträchtlich beschleunigt, bis das Ventilglied eine durch einen Anschlag begrenzte Endstellung einnimmt. Der Anschlag und seine Wirkungsweise werden später erläutert. In diesem Augenblick werden die durch die Anflachungen 19 und den unteren Teil des Ventilkörpers 1 begrenzten Durchlässe 20 nach außen geöffnet und der Kraftstoff mit hohem Druck in die ringförmige Austrittsöffnung 16 gepreßt, bei deren Verlassen er fein zerstäubt wird. Der Druck des flüssigen Kraftstoffes nimmt sodann ab, bis er der Schließkraft nicht mehr das Gleichgewicht hält. Dann wird die Einspritzung beendet. Die Feder 11 drückt das Ventilglied 10 auf den Ventilsitz 11 zurück, während die Durchlässe 20 erneut abgeschlossen werden. Das Einspritzventil ist dann wieder für einen neuen Einspritzvorgang bereit.When the valve member is closed, the pressure of the liquid fuel acts on the circular cross section of the valve member at the level of the outlet opening of the channel 9 (diameter d1). When the force exerted by the pressure of the fuel exceeds the counterforce of the spring 17, the conical surface 18 lifts off the seat surface 11 and the liquid pressure then acts immediately on the cross section of the piston valve part 14, the diameter of which is d2. Since the diameter d2 is significantly larger than the diameter d 1, the force exerted by the force pressure on the valve member 10 is increased and the opening movement is accelerated quite considerably until the valve member assumes an end position limited by a stop. The stop and its operation will be explained later. At this moment the passages 20 delimited by the flats 19 and the lower part of the valve body 1 are opened to the outside and the fuel is pressed at high pressure into the annular outlet opening 16, upon leaving which it is finely atomized. The pressure of the liquid fuel then decreases until it no longer holds the balance of the closing force. Then the injection is ended. The spring 11 presses the valve member 10 back onto the valve seat 11, while the passages 20 are closed again. The injection valve is then ready again for a new injection process.

Das Ventilglied 10 (vgl. F i g. 3) besteht auf dem größten Teil seiner Länge aus einem Schaft 23, dessen Durchmesser relativ klein ist, um das Gewicht klein zu halten und das Durchfließen des Kraftstoffes an seinem Umfang zu gestatten. Dieser Schaft 23 geht in seinem oberen Teil in einen zylindrischen Führungsabschnitt 24 von etwas größerem Durchmesser über, auf den mit einem sehr kleinen Spiel eine zylindrische Führungsbuchse 25 aufgeschoben ist, die als zylindrische Führung des Ventilgliedes 10 dient und sich unter der Wirkung der Feder 17 auf eine Scheibe 26 abstützt, die ihrerseits auf einem ausgedrehten, ringnutenartigen Abschnitt 33 des Ventilgliedes festgelegt ist. Die Führungsbuchse 25 weist an ihrem oberen Ende einen Flanschkragen 27 auf, dessen Flansch sich am Ende des öffnungshubes der Nadel auf die obere Stirnfläche des Ventilkörpers 1 auflegt, damit die axiale Verschiebung des Abschlußgliedes 12 begrenzt und ein vollständiges Heraustreten des Kolbenschieberteiles 14 aus der zylindrischen Führung 13 in die ringförmige Austrittsöffnung 16 verhindert. An den Flanschkragen 27 schließt sich nach unten ein einen kleineren Durchmesser als der Kragen 27 aufweisender zylindrischer T eil 28 der Buchse 25 an, der verschiebbar in der zylindrischen Bohrung 29 der Kammer 8 geführt ist und aus der F i g. 2 ersichtliche Längsanflachungen 30 aufweist, die den direkten Durchtritt des Kraftstoffes in die Kammer 8 gestatten.The valve member 10 (see FIG. F i g. 3) consists of most of its Length from a shaft 23, the diameter of which is relatively small, to the weight to keep small and to allow the flow of fuel on its periphery. This shaft 23 goes in its upper part in a cylindrical guide section 24 of slightly larger diameter over, on the one with a very small clearance one cylindrical guide bushing 25 is pushed on, which serves as the cylindrical guide of the Valve member 10 is used and under the action of the spring 17 on a disc 26 is supported, which in turn is supported on a turned, annular groove-like section 33 of the valve member is fixed. The guide bush 25 has at its upper end a flange collar 27, the flange of which is at the end of the opening stroke of the needle placed on the upper face of the valve body 1, so that the axial displacement the end member 12 is limited and a complete emergence of the piston valve part 14 from the cylindrical guide 13 into the annular outlet opening 16 is prevented. A smaller diameter closes at the flange collar 27 at the bottom as the collar 27 having cylindrical part 28 of the bushing 25, which is displaceable is guided in the cylindrical bore 29 of the chamber 8 and from FIG. 2 evident Has longitudinal flats 30, which allow the direct passage of the fuel into the Allow chamber 8.

Bei der soeben beschriebenen räumlichen Ausbildung des Einspritzventils, bei der die Dichtungs- und Führungspaßflächen nur geringe axiale Länge haben und an den bei den Enden des Ventilgliedes 10 liegen, kann man gewisse Abweichungen von der genau axialer. Lage dieser Flächen zulassen, die in den Grenzen der Spieltoleranzen liegen. Auf diese Weise wird ein unerwünschtes Klemmen während der Verschiebung des Ventilgliedes vermieden; dennoch kann sich der kon_sche Teil des Abschlußgliedes sehr genau auf den Ventilsitz auflegen und einwandfrei abdic'lten.With the spatial design of the injection valve just described, in which the sealing and guide mating surfaces have only a small axial length and at the ends of the valve member 10, there can be certain deviations from the exactly axial. Allow the location of these surfaces within the limits of the play tolerances lie. This way there will be unwanted jamming during the shift the valve member avoided; nevertheless, the conical part of the terminating link Place it very precisely on the valve seat and cover it properly.

Die Längsanflachungen 30 des zylindrischen Abschnittes 24 stehen an ihrem oberen Ende mit einer umlaufenden Ringnut 31 der Buchse 25 in Verbindung, die unterhalb des Flanschkragens 27 in die Buchse 25 eingearbeitet ist und als Aufnahmeraum für den Kraftstoff dient, der durch in die obere Stirnfläche des Ventilkörpers 1 eingearbeitete radiale Rinnen 38 zufließt, die den freien Durchfluß des Kraftstoffes auch gestatten, wenn der Kragenflansch 27 auf den Ventilkörper 1 aufliegt.The longitudinal flats 30 of the cylindrical section 24 are present its upper end with a circumferential annular groove 31 of the socket 25 in connection, which is incorporated below the flange collar 27 in the socket 25 and as a receiving space serves for the fuel, which through into the upper end face of the valve body 1 incorporated radial grooves 38 flow in, which allow the free flow of fuel even allow when the collar flange 27 rests on the valve body 1.

An dem oberen Teil der Ventilnadel hat diese dicht unterhalb ihres Nadelkopfes 32 einen notartig ausgedrehten Abschnitt 33, an dem die obenerwähnte Druckscheibe 26 festgelegt wird, die die Druckkraft der Schließfeder 27 auf das obere Ende des Ventilgliedes überträgt. Eine besonders zweckmäßige Ausbildungsform dieser Scheibe besteht - wie in den F i g. 7 und 8 dargestellt - aus einem flachen Metallring 34, dessen zentrale Bohrung 35 durch einen Radialschlitz geöffnet ist, der mit einer dem Durchmesser der Bohrung entsprechenden Breite von dieser Bohrung ausgeht und sich bis zum Rand des Ringes erstreckt.On the upper part of the valve needle this has just below her Needle head 32 a not-like twisted portion 33 on which the above-mentioned Pressure disc 26 is set, which the compressive force of the closing spring 27 on the transmits upper end of the valve member. A particularly useful form of training this disk consists - as in FIGS. 7 and 8 shown - from a flat Metal ring 34, the central bore 35 of which is opened by a radial slot, with a width of this bore corresponding to the diameter of the bore goes out and extends to the edge of the ring.

Die Dicke dieser Ringscheibe 34 ist derart bestimmt, daß beim Aufsetzen des konischen Abschlußgliedes auf dem Ventilsitz und der Abstützung der Führungsbuchse 25 auf den Ventilkörper 1 über den Kragenflansch 27 diese Scheibe von der Seite her genau unter den Kopf 32 des Ventilgliedes geschoben werden kann.The thickness of this washer 34 is determined so that when it is placed the conical end member on the valve seat and the support of the guide bush 25 on the valve body 1 via the collar flange 27 this disc from the side can be pushed her right under the head 32 of the valve member.

Eine obere Ausnehmung 37 der Scheibe hat eine Tiefe, welche dem Ventilhub bei eingesetzter Scheibe entspricht; durch die Wahl der Tiefe dieser Ausnehmung kann man also den Öffnungshub des Ventilgliedes sehr genau festlegen.An upper recess 37 of the disc has a depth which corresponds to the valve lift corresponds to when the washer is inserted; by choosing the depth of this recess you can therefore determine the opening stroke of the valve member very precisely.

Die Spannung der Schließfeder 17 läßt sich durch Unterlegscheiben verändern, die vor dem Einsetzen der Feder auf die Bodenschulter der zylindrischen Kammer 8 aufgelegt werden.The tension of the closing spring 17 can be adjusted by washers change that before inserting the spring on the bottom shoulder of the cylindrical Chamber 8 are placed.

Die Spannung der Feder 17 muß vor allem genügend groß sein, um das Abschlußglied des Ventils gegen den normalerweise vor und in dem Einlaßteil des Ventils herrschenden Druck des Kraftstoffes, der auf der Höhe der Ventilsitzöffnung im Öffnungssinne wirkt, dichtend auf seinem Sitz festzuhalten, solange dieser Druck kleiner als ein bestimmter, für eine gute Zerstäubungseinspritzung ausreichender Druck ist. Nur wenn der Druck des Kraftstoffes diesen »Öffnungsdruck« übersteigt, wird die Ventilnadel sehr schnell oder plötzlich in die Öffnungsstellung bewegt, und der Einspritzvorgang beginnt.The tension of the spring 17 must above all be large enough to Closing member of the valve against the normally before and in the inlet part of the Valve prevailing pressure of the fuel, which is at the height of the valve seat opening acts in the opening sense to hold tightly on its seat as long as this pressure is applied smaller than a certain one, sufficient for good atomization injection Pressure is. Only when the pressure of the fuel exceeds this "opening pressure", if the valve needle is moved very quickly or suddenly into the open position, and the injection process begins.

Claims

Claim: Fuel injection valve for externally ignited internal combustion engines with a valve member which opens against spring force by the fuel pressure in the direction of flow of the fuel and which is axially guided at the end in bores in a valve body and the valve seat of which is arranged in the direction of flow in front of an outflow-side guide, characterized in that the outflow-side end of the valve member (10) has flattened areas (19) distributed uniformly on its circumference in a known manner and extending in the axial direction only over its upstream area and that the downstream section of the bore (13) of the valve body (1) receiving the valve member end in is expanded in a manner known per se along an annular edge to form a bore (15) of larger diameter, the cylindrical inner surface of which, together with an equally cylindrical outer surface of the valve member end, forms an annular spray gap (16) te limited bore section (15) of larger diameter and the flat (19) cooperate in such a way that the flow cross-section available for the fuel inflow to the annular gap (16) varies in size depending on the stroke of the valve member (10) and when it rests on the valve seat (11) Valve member (10) is shut off. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 478 898, 835 671; USA: Patent Nos. 2,210,788, 2,263,197, 2,753,217; Automobiltechnische Zeitschrift, 1961, issue 10, pp. 315 to 321.